陳冠軍
一、教學目標
熟識勾股定理及勾股定理的逆定理,能將實際問題建模轉化為數(shù)學問題,能靈活應用所學知識解決問題,同時滲透方程、轉化等數(shù)學思想,進一步發(fā)展“有條理地思考”和“有條理地表達”的能力,體會數(shù)學的應用價值。
二、教學重點
將知識點形成鏈,建立相互關聯(lián)的知識結構,掌握科學的學習方法。
三、教學難點
構造直角三角形并借助方程、分類等思想解決數(shù)學問題。
四、教學流程
1. 情境導學,明晰內(nèi)容。
師:勾股定理是人類的寶貴財富,勾股定理及其逆定理在現(xiàn)實生活中有廣泛的應用。本章我們一起研究過它——直角三角形(板書),今天我們將一起復習這一章。 本章我們學習了哪些數(shù)學知識和數(shù)學方法?大家能取其要點,構建框圖嗎?
生1展示構建的知識框圖,如圖1。學生之間相互點評。
2. 多元評學,以情勵學。
師:本章我們學習了勾股定理、勾股定理的多種證法,用不同的方法計算同一個圖形的面積,還有勾股定理的逆定理以及勾股定理、勾股定理逆定理在現(xiàn)實生活中的應用等。接下來,我們來看幾個問題。
師:例題1,(1)如圖2,已知在△ABC 中,∠B=90°,一條直角邊為a,斜邊為b,則另一條直角邊c滿足c2 =? ? ? ? ? ? 。
生2:根據(jù)勾股定理,可得c2=b2-a2。
師:(2)如圖3,在Rt△ABC中,∠C=90°。
①如果a=3,b=4,則c= 。
②如果a=6,c=10,則b= 。
師:請同學們分小組合作,完成以上問題。
小組推薦代表1:已知直角三角形的兩條直角邊,求斜邊。根據(jù)勾股定理,得c2=a2+b2=32+42=9+16=25,解得c=5或-5?!遚>0,∴c=5。
小組推薦代表2:已知直角三角形的一條直角邊,一條斜邊,求另一條直角邊。根據(jù)勾股定理,得c2=a2+b2,102=62+b2,b2=64,解得b=8或-8。∵b>0,∴b=8。
師:通過例題1,我們初步復習了勾股定理、勾股定理的逆定理。接下來,我們繼續(xù)看例題2。
師:例題2,(1)如圖4,以Rt△ABC的三邊a、b、c為邊,向外作正方形,正方形面積分別為S1、S2、S3,則S1、S2、S3有什么關系?
生3:∵△ABC是直角三角形,∴AC2+BC2=AB2,又∵S1=AC2,S2=BC2,S3=AB2,∴S1+S2=S3。
師:(2)以Rt△ABC的三邊a、b、c為邊,向外作等腰直角三角形(如圖5),等腰直角三角形面積分別為S1、S2、S3,或者以三邊a、b、c為直徑,向外作半圓(如圖6),半圓的面積分別為S1、S2、S3,則S1、S2、S3有什么關系?
教師組織學生進行生生合作,共同探究得出S1+S2=S3。
師:(3)以△ABC的三邊a、b、c為邊,向外作正方形(如圖4),或等腰直角三角形(如圖5),或以三邊為直徑的半圓(如圖6)。若S1+S2=S3成立,則△ABC是直角三角形嗎?
師:這實際上是將之前問題的條件和結論互換,這樣變式,結論成立嗎?
教師“導”,學生“學”,學生在“對學”和“群學”中共同研究問題,解決問題,得出△ABC始終是直角三角形 。
師:例題3,(1)已知,如圖7,將長方形的一邊BC沿CE折疊,使得點B落在AD邊的點F處,已知AB=8,BC=10,求BE的長。
師:由AB=8,BC=10,易知哪些線段的長?請在圖中標出來。
師: 在Rt△DFC中,你可以求出DF的長嗎?請在圖中標出來。
師: 由DF的長,你還可以求出哪條線段的長?請在圖中標出來。
師: 設BE=x,你可以用含有x的式子表示出哪些線段長?請在圖中標出來。
師: 你在哪個直角三角形中,可以應用勾股定理建立方程?你建立的方程是? ? ? ? ? ? ?。
師:(2)如圖8,折疊長方形紙片,先折出對角線BD這條折痕,再折疊,使點A落在BD上的E處,折痕為DG,若AB=4,BC=3,求AG的長。
師:還能用其他方法求AG的長嗎?
師:剛才我們以翻折問題為載體,利用方程思想,用“勾股定理”和“面積法”求出了AG的長。在生活中,我們也會遇到“最短路線問題”,下面我們一起來看例題4。
3. 以練促學,當堂反饋。
師:例題4,如圖9,一條河同一側有兩個村莊A、B。A、B到河岸的最短距離分別為AC=1km,BD=2km。已知CD=4km,現(xiàn)欲在河岸上建一個水泵站向A、B兩村送水。水泵站建在河岸上何處時,從水泵站到A、B兩村鋪設的水管總長度最短?請求出最短距離。
生7:作點A關于河流所在直線的對稱點A′,連接A′B,交河流所在直線于點P,點P即為所求,BE=3,A′E=4,∴A′B=5。
師:這個最短路線問題,需從無到有去構建“直角三角形”,再利用勾股定理解決問題。
師:例題5,圖10是一個三級臺階,它的每一級的長、寬和高分別為20dm、3dm、2dm,A和B是這個臺階兩個相對的端點。有一只螞蟻在A點,想到B點去吃可口的食物,則螞蟻沿著臺階面爬到B點的最短路程是多少?
生8:可設螞蟻沿臺階面爬行到B點的最短路程為xdm,如圖11,由勾股定理,得x2=202+[(2+3)×3]2=252,解得x=25。
師:這個最短路線問題滲透了分類思想。借助于分類,我們可將復雜的問題簡單化。
4. 回顧反思,學程總結。
師:通過本節(jié)課的學習,請大家談一談收獲。
學生各抒己見。
五、教學反思
張衛(wèi)明名師工作室提倡“學生的實踐研究應該指向高階思維”,主張“在課堂教學中,應將低階思維和高階思維活動共同構成一個多樣化的、由低到高的層次式的課堂核心活動群,這樣才能實現(xiàn)在發(fā)展學生低階思維的同時,推動其高階思維的發(fā)展,進而實現(xiàn)課堂教學的有效性”,并提煉出“學程導航”的教學范式。
在設計本節(jié)課時,筆者從發(fā)展低階思維的“勾股定理的直接應用”入手,層層遞進到發(fā)展高階思維的“勾股定理在較復雜問題背景下的應用”,由低到高,體現(xiàn)了思維的發(fā)展?!皩W程導航”教學范式需要教師的“導”和學生的“學”共同作用來實現(xiàn)。充分而不過分的導尤為重要,能使學生自主地開展建構活動,構建一章的知識框圖,歸納重難點、易錯點。本節(jié)課中,筆者通過“教”“學”“用”教學環(huán)節(jié),配以“獨學、對學和群學”等學習方式,讓學生獨立完成數(shù)學問題,在對學和群學中共同研究問題,解決問題,進而形成高階思維。如探究“最短路線問題”,筆者通過創(chuàng)設情境、提供任務的方式,保證了探究的充分和有效,同時,學生也完成了自我建構和共同建構,在課堂學習中優(yōu)先指向高階思維目標的達成。筆者教方法,學生學方法,之后用方法遷移。所以,在教學過程中,教師應將學習知識的過程還給學生,通過對知識的深度等級劃分,找到“不可教”的地方,然后把“不可教”之處讓渡給學生。